(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダビデオの仰角と方位角と距離に対応したレーダビデオの振幅値を格納するレーダビデオ格納メモリと、
上記レーダビデオ格納メモリに格納された全仰角の中で、マージする仰角の範囲を指定する仰角マージ範囲指定部と、
方位角及び距離範囲を指定する方位角及び距離範囲指定部と、
上記方位角及び距離範囲指定部によって指定された方位角及び距離範囲についてのみ、上記仰角マージ範囲指定部の指定するマージした仰角の範囲に該当するレーダビデオ情報を加算し、出力する処理を行う上記加算器と、
上記加算器の出力するレーダビデオ情報を一時的に保持するレーダビデオ一時格納メモリと、
上記方位角及び距離範囲指定部によって指定された方位角及び距離範囲における、上記レーダビデオ一時格納メモリに格納されたレーダビデオ情報についてのみ、表示対象とする特定の仰角を指定し、指定された特定の仰角に該当するレーダビデオ情報をレーダビデオ一時格格納メモリから取得して、ＰＰＩ表示用メモリに転送する処理を行う仰角セレクタ装置と、
を備えたことを特徴とするレーダビデオ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダ装置の捉えた目標のビデオ信号を表示する、レーダビデオ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダビデオ表示装置として、方位、距離からなる２次元座標上に存在する目標からのレーダ反射信号の強度を、自己を中心に放射状に表示するＰＰＩ（Plan Position Indicator）表示装置がある。また、方位角、仰角、距離からなる３次元極座標上の目標位置を検出する３次元レーダ装置を用いて、オペレータが指定した自己から特定の方位と距離範囲に存在する目標について、そのレーダ反射強度の仰角方向の情報を切り出して表示する、ＲＨＩ（Range Height Indicator）表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９６３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９は、従来のＲＨＩ表示装置の構成（図９（ａ））及び画面構成例（図９（ｂ））を示す図である。従来のＲＨＩ表示装置は、３次元レーダ装置の捉えたレーダ反射信号の仰角及び距離情報からなるレーダビデオを逐次ビデオ格納メモリ９１に記録し、ビデオ格納メモリ９１に記録された仰角及び距離に関する２次元の情報を、フレームメモリを構成する表示用メモリ９２に転送する。表示用メモリ９２に転送されたビデオデータはラスター走査で読み出され、仰角及び距離の２次元座標上の輝点として２次元表示画面に表示される。図９（ｂ）に示すように、従来のＲＨＩ表示装置は、ＰＰＩ表示で指定した方位角と距離範囲に限った仰角方向の情報を表示するのみであった。このため、全方位角における仰角方向の情報を瞬時に把握することが困難であった。また、特許文献１に示す表示装置は仰角を色表示で分ける方法が提案されているが、この方法だと目標として抽出されたビデオの表示しかできないため、レーダビデオの全仰角方向の様子を迅速に把握することができないという問題があった。
【０００５】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、任意の仰角のレーダビデオ情報を素早く表示し、オペレータに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるレーダビデオ表示装置は、レーダビデオの仰角と方位角と距離に対応したレーダビデオの振幅値を格納するレーダビデオ格納メモリと、上記レーダビデオ格納メモリに格納されたレーダビデオの情報について、表示対象とする特定の仰角を指定する仰角指定部と、上記指定された仰角に該当するデータをレーダビデオ格納メモリから取得して、ＰＰＩ表示用メモリに転送する仰角セレクタ装置と、を備えたものである。
【０００７】
また、レーダビデオの仰角と方位角と距離に対応したレーダビデオの振幅値を格納するレーダビデオ格納メモリと、上記レーダビデオ格納メモリに格納された全仰角の中で、マージする仰角の範囲を指定する仰角マージ範囲指定部と、上記仰角マージ範囲指定部によって指定された、マージした仰角の範囲に該当するレーダビデオ情報を加算し、出力する加算器と、上記加算器の出力を一時的に保持するレーダビデオ一時格納メモリと、上記レーダビデオ一時格納メモリに格納されたレーダビデオの情報について、表示対象とする特定の仰角を指定し、指定された仰角に該当するレーダビデオの情報をレーダビデオ一時格納メモリから取得して、ＰＰＩ表示用メモリに転送する仰角セレクタ装置と、を備えたものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、任意の仰角の全方位角におけるレーダビデオ情報を一度に目視できるので、全仰角方向の距離及び方位のレーダビデオ情報を、オペレータに対して視認性良く、かつ操作性良く、表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１による画面構成例を示す図である。
【図３】実施の形態２によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態２による画面構成例を示す図である。
【図５】実施の形態３によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態３による画面構成例を示す図である。
【図７】実施の形態４によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態４による画面構成例を示す図である。
【図９】従来のＲＨＩ表示装置の構成及び画面構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１によるレーダビデオ表示装置について説明する。図１は実施の形態１によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。レーダビデオ表示装置は、レーダビデオ格納メモリ１と、仰角セレクタ装置２と、ＰＰＩ（Plan Position Indicator）表示用メモリ３と、仰角指定部４を備えている。
【００１１】
レーダビデオ格納メモリ１は、３次元配列構造の記憶アドレスに、方位角、距離及び仰角に対応した３次元の情報からなるレーダビデオ情報が格納されている。レーダビデオ情報は、方位角、距離及び仰角毎のレーダビデオ信号強度を示す情報から構成される。レーダビデオ信号強度は、例えばレーダ装置から送信され、目標で反射されてレーダ装置により受信した反射波について、その信号強度または振幅値を検波することで得られる。レーダ装置の受信によって得られたレーダビデオ情報は、レーダビデオ格納メモリ１に格納される。その際、レーダから受信したレーダビデオ情報の有する方位角、距離及び仰角の情報から、方位角、距離及び仰角にそれぞれ該当するメモリの記憶アドレスに、レーダビデオ信号強度を示す情報がそれぞれ格納される。
【００１２】
仰角セレクタ装置２は、特定の仰角を指定し、レーダビデオ格納メモリ１の中から指定した仰角と一致する全てのレーダビデオ情報を取り出し、取り出したレーダビデオ情報をＰＰＩ表示用メモリ３に転送する。この取り出したレーダビデオ情報は仰角が一致している方位角及び距離の２次元配列情報となる。
【００１３】
ＰＰＩ表示用メモリ３は、２次元配列構造の表示用記憶アドレスに、方位角及び距離に対応した２次元の情報が格納される。ＰＰＩ表示用メモリ３に格納された２次元の情報は、表示装置（図示せず）に出力されて画面表示が行われる。ＰＰＩ表示用メモリ３は、極座標の離散値で表現される方位角毎及び距離毎のレーダビデオ信号強度を、直交座標に変換した座標系で画面表示する。これによって、ＰＰＩ画面で擬似的にＲＨＩ（Range Height Indicator）表示が行われる。
【００１４】
仰角指定部４は、仰角セレクタ装置２に対して、任意の仰角を入力し、ＲＨＩ表示する仰角を指定する。仰角指定部４は、例えばレーダコンソール（図示せず）のＰＰＩ画面の横に配置されたスライダーから構成される。ユーザは、仰角指定部４のスライダーを上下することで、表示する仰角を指示することができる。また、値を直接入力するためのテキストボックスのようなものを用意して、ユーザがテキストボックスを通じて値を入力しても良い。
【００１５】
図２は、ある仰角におけるレーダビデオ信号強度を、表示装置（図示せず）が画面表示した様子を示す、画面構成例である。図２に示すように、仰角指定部４の指定した同一の仰角において、距離及び方位角のレーダビデオ信号強度（例えばレーダビデオの振幅値）がＰＰＩ画面で擬似的にＲＨＩ表示されるので、視認性が良い。また、仰角指定部４は、スライダーによって特定の仰角を指示している。このスライダーを上下に移動させることで、仰角指定部４の指定する仰角を、全ての仰角範囲（０°から９０°）で素早く移動させることができる。このため、操作性よくＲＨＩ表示を行うことができる。また、ＰＰＩ表示を利用して擬似的にＲＨＩ表示を行っているので、視認性が良い。
【００１６】
以上説明した通り、実施の形態１によるレーダビデオ表示装置は、レーダビデオの仰角と方位角と距離に対応したレーダビデオの振幅値を格納するレーダビデオ格納メモリ１と、上記レーダビデオ格納メモリ１に格納されたレーダビデオの情報について、表示対象とする特定の仰角を指定する仰角指定部４と、上記指定された仰角に該当するデータをレーダビデオ格納メモリから取得して、ＰＰＩ表示用メモリに転送する仰角セレクタ装置２と、を備えたことを特徴とする。これによって、任意の仰角の全方位角におけるレーダビデオ情報を一度に目視できるので、全仰角方向の距離及び方位のレーダビデオ情報を迅速に表示することが可能となる。また、レーダコンソールのオペレータにとって、操作性と視認性が良いＲＨＩ表示方法を提供できる。
【００１７】
実施の形態２．
図３はこの発明に係る実施の形態１によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。レーダビデオ表示装置は、レーダビデオ格納メモリ１と、加算器５と、レーダビデオ一時格納メモリ６と、仰角セレクタ装置２と、ＰＰＩ表示用メモリ３と、仰角指定部４と、仰角マージ範囲指定部７を備えている。実施の形態２によるレーダビデオ表示装置は、レーダビデオ格納メモリ１とレーダビデオ一時格納メモリ６の間に加算器５が接続され、加算器５に仰角指定部４が接続されたことを特徴とする。
【００１８】
レーダビデオ格納メモリ１は、３次元配列構造の記憶アドレスに、方位角、距離及び仰角に対応した３次元の情報からなるレーダビデオ情報が格納されている。レーダビデオ情報は、方位角、距離及び仰角毎のレーダビデオ信号強度を示す情報から構成される。レーダビデオ信号強度は、例えばレーダ装置から送信され、目標で反射されてレーダ装置により受信した反射波について、その信号強度または振幅値を検波することで得られる。レーダ装置の受信によって得られたレーダビデオ情報は、レーダビデオ格納メモリ１に格納される。その際、レーダから受信したレーダビデオ情報の有する方位角、距離及び仰角の情報から、方位角、距離及び仰角にそれぞれ該当するメモリの記憶アドレスに、レーダビデオ信号強度を示す情報がそれぞれ格納される。
【００１９】
仰角マージ範囲指定部７は、レーダビデオ格納メモリ１中のレーダビデオ情報における全仰角を、仰角マージ範囲として指定する所定の仰角範囲毎の角度単位に複数分割する。分割した各仰角マージ範囲について、それぞれの仰角マージ範囲内の仰角毎に対応する方位角及び距離の２次元の情報に該当するレーダビデオ信号強度を示す情報を、加算器５に入力する。加算器５は、各仰角マージ範囲内の全ての仰角毎のレーダビデオ信号強度を示す情報を加算し、加算した値を当該仰角マージ範囲内の全仰角で除算し平均化して、マージ（情報をまとめて圧縮）したレーダビデオ信号強度を示す情報を求めるマージ処理を行う。
【００２０】
加算器５により、仰角マージ範囲毎にマージされた各レーダビデオ信号強度を示す情報は、レーダビデオ一時格納メモリ６に格納される。例えば、全仰角が９０°であり、仰角マージ範囲が２の場合、仰角０度の時の方位角毎及び距離毎のレーダビデオ信号強度を示す情報と、仰角１度の時の方位角毎及び距離毎のレーダビデオ信号強度を示す情報とを加算する。これによって、０度と１度のマージされた方位角、距離及びレーダビデオ信号強度を示す情報からなるレーダビデオ情報が、レーダビデオ一時格納メモリ６に格納される。同様に、３度と４度、５度と６度など２度単位でマージされた方位角、距離及びレーダビデオ信号強度を示す情報からなるレーダビデオ情報が、レーダビデオ一時格納メモリ６にそれぞれ格納される。従って、マージした後の全仰角の範囲は元の１／２の大きさである４５°となり、レーダビデオ情報の情報量が半分に減少する。
【００２１】
また、仰角マージ範囲が３の場合は、同様に仰角の０度と１度と２度の時の方位角毎及び距離毎のレーダビデオ信号強度を示す情報を加算し、マージしたレーダビデオ情報の値が、レーダビデオ一時格納メモリ６に格納されることになる。従って、仰角の範囲は１／３となり、情報量が１／３に減少する。
【００２２】
仰角セレクタ装置２は、特定の仰角を指定し、レーダビデオ格納メモリ１の中から指定した仰角と一致する全てのレーダビデオ情報を取り出し、取り出したレーダビデオ情報をＰＰＩ表示用メモリ３に転送する。この取り出したレーダビデオ情報は仰角が一致している方位角及び距離の２次元配列情報となる。
【００２３】
ＰＰＩ表示用メモリ３は、２次元配列構造の表示用記憶アドレスに、方位角及び距離に対応した２次元の情報が格納される。ＰＰＩ表示用メモリ３に格納された２次元の情報は、表示装置（図示せず）に出力されて画面表示が行われる。ＰＰＩ表示用メモリ３は、極座標の離散値で表現される方位角毎及び距離毎のレーダビデオ信号強度（例えばレーダビデオの振幅値）を、直交座標に変換した座標系で画面表示する。これによって、擬似的にＰＰＩ画面でＲＨＩ（Range Height Indicator）表示が行われる。
【００２４】
仰角マージ範囲指定部７は、加算器５に対して、仰角の範囲指定を行うための入力部を、レーダコンソールに有している。ユーザはレーダコンソールの仰角マージ範囲指定部７から、任意の仰角範囲を指定することができる。
【００２５】
図４は、ある仰角におけるレーダビデオ信号強度を、表示装置（図示せず）が画面表示した画面構成例を示している。仰角マージ範囲指定部７の入力部は、例えば、ＰＰＩ表示画面の横にスライダーを設けて、スライダーを上下させることで、マージする仰角範囲を指定する。
【００２６】
仰角指定部４は、仰角セレクタ装置２に対して、任意の仰角を入力し、ＲＨＩ表示する仰角を指定する。仰角指定部４は、例えばレーダコンソール（図示せず）のＰＰＩ画面の横に配置されたスライダーから構成される。ユーザは、仰角指定部４のスライダーを上下することで、表示する仰角を指示することができる。また、値を直接入力するためのテキストボックスのようなものを用意して、ユーザがテキストボックスを通じて値を入力しても良い。
【００２７】
以上説明した通り、実施の形態２によるレーダビデオ表示装置は、レーダビデオの仰角と方位角と距離に対応したレーダビデオの振幅値を格納するレーダビデオ格納メモリ１と、上記レーダビデオ格納メモリ１に格納された全仰角の中で、マージする仰角の範囲を指定する仰角マージ範囲指定部７と、上記仰角マージ範囲指定部７によって指定された、マージした仰角の範囲に該当するレーダビデオ情報を加算し、出力する加算器５と、上記加算器５の出力を一時的に保持するレーダビデオ一時格納メモリ６と、上記レーダビデオ一時格納メモリ６に格納されたレーダビデオの情報について、表示対象とする特定の仰角を指定し、指定された仰角に該当するレーダビデオの情報をレーダビデオ一時格納メモリ６から取得して、ＰＰＩ表示用メモリに転送する仰角セレクタ装置２と、を備えたことを特徴とする。これによって、任意の仰角の全方位角におけるレーダビデオ情報を一度に目視できるので、全仰角方向の距離及び方位のレーダビデオ情報を迅速に表示することが可能となる。また、レーダコンソールのオペレータにとって、操作性と視認性が良いＲＨＩ表示方法を提供できる。
【００２８】
実施の形態２では、仰角マージ範囲指定部５を用いて仰角範囲を指定することで、一度に表示する仰角の範囲を広げることで、仰角範囲のレーダビデオ情報が平滑化されて表示されるので、仰角指定部４で指定された周辺のレーダビデオ信号強度の概要を把握することが実施の形態１に比べて容易になる。なお、仰角の範囲を最大の９０°にすると、通常のＰＰＩ表示と同じになる。つまり、スライダー４の指定が意味を成さなくなる。
【００２９】
実施の形態３．
図５は、この発明に係る実施の形態３によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。この実施の形態３では、実施の形態１または実施の形態２で説明した仰角指定部４として、仰角単調増加装置８を用いて置き換えたことを特徴とする。仰角単調増加装置８は、仰角セレクタ装置２に入力する仰角指定を、コンソールオペレータからの指示で行うのではなく、自動的に単調増加させる。
なお、その他の構成については、図３で説明したものと同じであり、図５において図３と同一符号のものは同じ構成及び同じ動作となる。
【００３０】
図６は、仰角単調増加装置８の出力する、ある瞬間におけるＲＨＩ表示のレーダビデオ信号強度（例えばレーダビデオの振幅値）を、表示装置（図示せず）が画面表示した画面構成例を示している。仰角単調増加装置８が生成した仰角の情報を使って、画面上に仰角インジケータ９を表示する。仰角インジケータ９は、現在、表示しているＲＨＩ表示のレーダビデオの仰角を画面上に示すことで、オペレータが表示仰角を直感的に把握することを補佐する。インジケータ９以外にも、テキストボックスに値を表示することで、オペレータに表示している仰角情報を知らせても良い。また、仰角単調増加装置８において、仰角を単調増加させる速さをオペレータが変更可能にすることにより、オペレータの希望する速度で仰角毎にＰＰＩ画面でＲＨＩ表示するレーダビデオの表示を、更新することもできる。このようにすることで、ＰＰＩ画面でＲＨＩ表示が時々刻々と変化することとなり、仰角毎のＰＰＩ画面の残像が記憶に残る間、レーダビデオの立体的な形状をよりイメージしやすくなる。
【００３１】
実施の形態４．
図７は、この発明に係る実施の形態４によるレーダビデオ表示装置の構成を示す図である。図７において、方位角・距離範囲指定部１０は、加算器５と仰角セレクタ装置２に接続される。その他の構成については、図３で説明したものと同じであり、図７において図３と同一符号のものは同じ構成及び同じ動作となる。
【００３２】
方位角・距離範囲指定部１０は、予め方位角及び距離範囲が設定され、当該設定により指定した方位角及び距離範囲を、加算器５と仰角セレクタ装置２に対して入力する。加算器５は、方位角・距離範囲指定部１０により指定された方位角及び距離範囲内でのみ、仰角マージ範囲毎のマージ処理を行う。仰角セレクタ装置２は、方位角・距離範囲指定部１０により指定された方位角及び距離範囲内でのみ、特定の仰角を指定し、レーダビデオ格納メモリ１の中から指定した仰角と一致する全てのレーダビデオ情報を取り出し、取り出したレーダビデオ情報をＰＰＩ表示用メモリ３に転送する処理を行う。
【００３３】
かくして、実施の形態４のレーダビデオ表示装置は、方位角・距離範囲指定部１０を具備することで、ＰＰＩ画面上の特定の方位角・距離範囲の領域に限って、仰角方向のレーダビデオ信号強度の表示を行うようにしている。方位角・距離範囲指定部１０で指定される方位角及び距離範囲以外の領域は、仰角方向の情報を全てマージし、仰角範囲指定を最大に設定する（例えば９０°とする）ことで、従来のＰＰＩ表示相当の表示となる。また、方位角・距離範囲指定部１０による方位角・距離範囲指定は、１つの領域のみではなく、複数の領域を指定可能であり、その場合は同時に複数の領域を表示させる。さらに、方位角・距離範囲指定部１０は、値を直接入力するためのテキストボックスのようなものを用意し、ユーザがテキストボックスを通じて所望の方位角及び距離範囲の値を入力することで、方位角及び距離範囲を設定することができるようにしても良い。
【００３４】
図８は、２つの方位角・距離範囲指定を設定したケースについて、ＲＨＩ表示のレーダビデオ信号強度を、表示装置（図示せず）が画面表示した画面構成例を示している。図８では、方位角・距離範囲指定１０ａ、方位角・距離範囲指定１０ｂの、２つの方位角・距離範囲指定が設定されている。方位角・距離範囲指定１０ａ、方位角・距離範囲指定１０ｂは、表示画面上で何れも台形もしくは扇形形状の枠を表示する。また、ＲＨＩ表示がなされる画面上の領域の右隣に、仰角スライダ４と仰角範囲スライダ７が設けられている。仰角スライダ４と仰角範囲スライダ７の設定を行うことにより、実施の形態２で説明したものと同じ方法で、方位角・距離範囲指定１０ａ、１０ｂ内で指定した仰角に対応したレーダビデオのレーダビデオ信号強度の設定表示を行うことができる。また、方位角・距離範囲指定１０ａ、１０ｂの範囲外（枠外）の領域では、全ての仰角に対応した従来のＰＰＩ表示が行われる。
【００３５】
さらに、仰角方向のＲＨＩ表示がなされる領域の右隣などに、現在表示されている仰角情報を表示するインジケータ（例えば図６で説明したインジケータ９）を配置することで、現在表示されている仰角の範囲を視覚的に確認しやすくすることもできる。
【００３６】
以上説明した通り、この実施の形態４は、加算器５と仰角セレクタ装置２に対して、方位角及び距離範囲を入力する方位角及び距離範囲指定部１０を備え、加算器５は、上記方位角及び距離範囲指定部によって指定された方位角及び距離範囲についてのみ、上記仰角マージ範囲指定部７の指定するマージした仰角の範囲に該当するレーダビデオ情報を加算する処理を行い、上記仰角セレクタ装置２は、上記方位角及び距離範囲指定部によって指定された方位角及び距離範囲における、上記レーダビデオ一時格納メモリ６に格納されたレーダビデオの情報についてのみ、表示対象とする特定の仰角を指定し、指定された特定の仰角に該当するレーダビデオの情報をレーダビデオ一時格納メモリ６から取得して、ＰＰＩ表示用メモリ３に転送する処理を行う。従来のＰＰＩ表示を画面表示の基準として、実施の形態１乃至３で説明したＲＨＩ表示を画面の中に部分的に混在させて表示することで、注視したい特定の方位角及び距離範囲に絞って、仰角毎のレーダビデオ信号強度（例えばレーダビデオの振幅値）を表示することができる。
【００３７】
以上において、実施の形態１から４のレーダビデオ表示装置を説明した。レーダコンソールのオペレータは、ＰＰＩ表示形式の表示装置に表示される、信号処理後の目標と判定されているレーダビデオ情報を確認することで、自らの経験と信号処理後の結果を多角的に判断して目標を認識する。一般にＰＰＩ画面は、全周方位角と距離の情報を把握するのに適した表示方法である。実施の形態１から４のレーダビデオ表示装置は、ＰＰＩ画面表示を利用して、仰角方向の全てのレーダビデオ情報をオペレータに把握させることができ、レーダビデオ情報の有する目標の方位角、距離、仰角及びレーダビデオ信号強度などのオペレータの判断に役立つ情報を、効率良く提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１  レーダビデオ格納メモリ、２  仰角セレクタ装置、３  ＰＰＩ表示用メモリ、４  仰角指定部、５  加算器、６  レーダビデオ一時格納メモリ、７  仰角マージ範囲指定部、８  仰角単調増加装置、９  仰角インジケータ、１０  方位角・距離範囲指定部。
【図１】
0005741469.tif 000002
【図２】
0005741469.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005741469.tif 000007
【図７】
0005741469.tif 000008
【図８】
0005741469.tif 000009
【図９】
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